观察下面的语句: (1)所有小于10的自然数; (2)高一(2)班的所有帅哥;
(3)2013~2014赛季所有参加CBA联赛的球队; (4)方程x2-1=0的所有实数根; (5)我们班的高个子同学.
问题1:以上各语句中所要研究的对象分别是什么? 提示:分别为自然数,帅哥,球队,实数根和高个子同学. 问题2:哪几个语句中的对象不能确定?为什么?
提示:(2)、(5)中对象不能确定.因为帅哥和高个子没有明确的划分标准. 问题3:你能指出第(1)、(4)中的确切的对象吗? 提示:(1)中:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. (4)中:1,-1.
集合的定义:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合,集合
中的每一个对象称为该集合的元素,简称元.
已知英文字母包括元音字母和辅音字母.
问题1:记元音字母组成的集合为A,辅音字母构成的集合为B,那么字母O与字母G与A、B关系怎样?
提示:字母O是集合A的元素,不是集合B的元素.字母G是集合B的元素,不是集合A的元素.
问题2:能否存在某个字母,它既是A的元素,又是集合B的元素? 提示:没有.
1.常用数集及其记法
常用数集 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集 记法 2.元素与集合的关系 N N*或N+ Z Q R
观察下列集合: (1)中国的直辖市; (2)2的所有正因数; (3)不等式x-2≥3的解集; (4)所有偶数的集合;
(5)方程x2-3x+2=0的解集.
问题1:上述四个集合中的元素能分别一一列举出来吗?
提示:(1)、(2)、(5)中元素可以一一列举出来,(3)、(4)中元素不能一一列举,因为它们中的元素有无穷多个.
问题2:设(3)、(4)中元素为x,请用等式(或不等式)分别将它们的特征表示出来. 提示:(3)中元素x≥5,(4)中元素x=2n,n∈Z.
问题3:(2)、(5)中的两个集合有什么关系,如何表示呢?
提示:(2)、(5)中两个集合(分别记为集合A、B)的元素完全相同,所以是相等集合,可表示为A=B.
1.集合的表示法
列举法 描述法
2.集合相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
考察下列集合:
(1)方程x2-4=0的解组成的集合; (2)不等式x>3的解组成的集合; (3)方程x2=-1的解组成的集合. 问题1:集合(1)中有几个元素? 提示:两个,分别是2和-2.
问题2:集合(2)中的元素能数得尽吗? 提示:数不尽.即集合中的元素有无限个. 问题3:集合(3)中的元素是什么? 提示:集合(3)中没有元素.
有限集 无限集 空集
1.集合是具有共同的特征(或属性)的对象组合而成,且这个特征(或属性)有确定的划分标准.
2.集合与元素间的关系是用符号“∈”或“?”表示的,是集合中的元素,必须是确定
含有有限个元素的集合 含有无限个元素的集合 不含任何元素的集合,记作? 将集合的元素一一列举出来,并置于花括号“{ }”内,元素之间用逗号分隔,用这样表示集合的方法称为列举法 将集合的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成{x|p(x)}的形式,用这样表示集合的方法称为描述法 的,对于集合A与元素a,要么a∈A,要么a?A,二者必居其一.集合中的元素是不同的,任何两个相同的对象在同一集合中,只能算作一个元素.
3.列举法和描述法是表示集合的两种常用方法.列举法表示集合直观明了,可以明确知道集合中具体的元素及元素个数,但当元素个数无限时,多用描述法.
[例1] 判断下列每组对象能否构成一个集合: ①高一(1)班成绩较好的同学; ②今年诺贝尔文学奖获得者; ③立方接近于零的正数; ④巴西奥运会所有比赛项目; ⑤1,2,3,2.
[思路点拨] 解答本题可根据集合的意义,考虑每组对象是否具有明确的标准,是否互异,这是判断它们能否构成集合的依据.
[精解详析] ②④中的对象都是确定的,而且是不同的,因而能构成集合; ①中“成绩较好”的标准不明确,不能构成集合; ③中“接近零”的标准不明确,不能构成集合; ⑤中含有两个2,不满足互异性,不能构成集合.
[一点通] 判断某些对象能否组成集合,关键看这些对象是否具有集合中元素的确定性,互异性特征,若具有则可以组成集合,否则就不能组成集合.
1.下列各组对象:①接近于0的数的全体;②比较小的正整数全体;③平面上到点O的距离等于1的点的全体;④正三角形的全体;⑤2的近似值的全体.
其中能构成集合的是__________.(填序号)
解析:“接近于0的数”,“比较小的正整数”对象不明确,即元素不确定,所以①②不能构成集合;同样,“2的近似值”也不明确精确到什么程度,因此很难判定一个数是不是它的近似值,所以⑤也不能构成集合;③④能构成集合.
★答案★:③④
2.判断下列说法是否正确,并说明理由. (1)某个单位里的年轻人组成一个集合.
1361
-?,,这些数组成的集合有五个元素. (2)1,,,?24?2?2
(3)由a,b,c组成的集合与由b,a,c组成的集合是同一个集合.
解:(1)不正确.因为“年轻人”没有明确的标准,不具有确定性,不能作为元素来组成集合.
(2)不正确.对于一个给定的集合,它的元素必须是互异的,即集合中的任何两个元素都是不同的,故这个集合是由三个元素组成的.
(3)正确.集合中的元素相同,只是次序不同,它们都表示同一个集合.
[例2] 已知集合A={a-2,2a2+5a,12},且-3∈A,求a.
[思路点拨] 由-3∈A,得-3=a-2或-3=2a2+5a,求出a后再进行验证. [精解详析] 由-3∈A, 则-3=a-2或-3=2a2+5a, 3
∴a=-1或a=-.
2
当a=-1时,a-2=-3,2a2+5a=-3, ∴a=-1舍去.
373
当a=-时,a-2=-≠-3≠12,故a=-.
222
[一点通] 根据集合中元素的确定性可以解出字母的所有可能的值,再根据集合中元素的互异性对集合中的元素进行检验,此类问题常因忽略检验而错解,在运用集合中元素的特性解题时要注意分类讨论思想的应用.
3.集合P={1,m,m2-3m-1},若3∈P且-1?P,则实数m的值为________. 解析:∵3∈P且-1?P.∴当m=3时,P={1,3,-1},与-1?P矛盾.当m2-3m-1=3时,m=4或m=-1(舍去),此时P={1,4,3}.符合题意.∴m=4.
★答案★:4
4.若2?{x|x-a>0},则实数a的取值范围是________.
解析:因为2?{x|x-a>0},所以2不满足不等式x-a>0,即满足不等式x-a≤0,所以2-a≤0,即a≥2.
所以实数a的取值范围是{a|a≥2}. ★答案★:{a|a≥2}
5.已知x2∈{1,0,x},求实数x的值.